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在初中物理教学中重视非常规实验的开发

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张杰友

非常规实验是与教学中的常规实验相对应的，主要是指运用学生熟悉的身边物品开发出具有创造性、趣味性等特征的一些实验，以代替教材中的实验，或说明一个问题，既能激发学生学习的兴趣，又能帮助学生很好地理解课本知识，因而在教学中广受教师的关注和学生的喜爱。

一、非常规实验对物理课堂教学的效用

1.营造生动有趣的课堂教学情境，激发学生的理性思维

例如，在教学中，为了演示大气压强的存在，许多教师采用了“覆杯实验”，即用一只装有适量水的玻璃杯子，杯口盖一玻璃板，将其倒转过来后发现玻璃板依然没有掉落。“覆杯實验”选用了学生日常的生活用品，拉近了物理知识与学生的心理距离，而且比较有趣，生动地向学生展示了大气压强的存在。对于此实验，还可以进一步开发：用胶带纸在玻璃板下方粘住一个砝码，让不同组的学生尝试对比，看哪一组的学生能悬挂更多的砝码？如图1：这一创新设计，让学生不但体验到大气压强的真实存在，而且还可以让学生对大气压强的大小有一个理性的认识，从定量的角度思考此种现象。然后，再用同样大小的一个中间带有小孔（用橡皮泥密封）的玻璃板，做同样的实验，试验过程中将密封橡皮泥去掉，让学生观察玻璃板掉落的现象（注意在实验下方放一盆水，防止掉落的玻璃板划伤学生），从而让学生自己证实玻璃板未掉落的原因在于存在大气压强。

以上非常规实验比较新颖有趣，实验过程中充满悬念，能够极大地激发学生的好奇心，并在无形中引导学生对该实验现象进行理性思考，从而培养学生的科学思维，能够在教学中凸显出较强的娱乐性与知识性。

2.让学生多感官体验，丰富学生的各种感知

例如，在学习“电流的热效应”时，通过电炉丝发热、变红让学生进行感知，也可以将火柴放在电炉丝上观察被点燃的现象。非常规实验利用的是学生日常的生活用品，学生已经有所体验，这样可以更加丰富学生的各种感知，从而使学生认识到物理知识在生活中无处不在，以此培养学生观察生活的良好习惯。

3.展现物理原理的本质，培养学生的思维能力

非常规实验所展示的物理现象简洁明了，有助于学生从现象到本质地形成理解和认识，这不但能有效避免学生注意力的分散，而且有助于学生将感性认识发展为理性认识，发展他们的物理思维能力。

二、非常规物理实验的开发策略

1.就地取材

物理知识就在身边，教师要善于发现和利用现成物品，如书桌、杯子、玻璃球、灯管等，然后利用这些常见的物品创造性地开发出与教材知识相关联的实验。例如，在学习“声音的传播”时，常常利用的是将一个小电铃放在玻璃罩中，用抽气机抽成真空，从而让学生认识到声音在真空中是无法传播的。可只有实验室才具备这种器材，这时利用暖水瓶和手机就可以方便地让学生进行感知：取两只暖水瓶，一个是好的，其中一个是坏的，用手机播放音乐，先将手机放入好的暖水瓶后盖紧瓶盖，让学生试听效果。然后将手机取出，随后放入坏的暖水瓶中盖上瓶盖后再让学生试听，比较两者的声音大小。这个实验可反复进行，非常方便，学生在家也可以单独或与父母一起做，既将物理实验变成了一项有趣的活动，还可以培养学生的物理对照实验思维，同时也培养了学生的动手能力。

2.源于生活

在物理教学中，我们要积极贯彻“从生活走向物理，由物理走向社会”的课改理念。教师在开发非常规实验时，要积极从生活中选取素材，通过学生熟悉的生活场景展示物理规律，让学生形成更加深刻的理解。

例如，在学习“压力的作用效果”时，随机让一个学生拿出书包，让学生先观察书包带的宽窄，然后教师用一根细绳代替原有的书包带，让学生体验一下效果，感觉有什么不同。然后再让学生联系日常生活中的各种细节，找出类似的地方，如家里妈妈过段时间就要把刀磨一下，这样切菜时会显得轻松;坦克一般都要用履带，分析这样设计的原因……这些原生态的物理实例也是非常规实验的一种形式。

3.一物多用

非常规物理实验的器材来源广泛，同一套器材往往能演示出不同的实验效果，达成不同的教学目的。在物理教学中，采用一物多用的方式，向学生展示各种不同的实验现象，能增添实验教学的悬念，因为学生看到老师拿着某个器材走进教室时，他们会想：不是上次刚刚做过这个实验吗？怎么今天又将它拿进教室？这样，当教师用同一实验器材演示出不同的实验时，学生会感受到更加强烈的认知冲突，兴趣和好奇将被充分激活。

例如，上面提到的“覆杯实验”中所用到的玻璃杯，除了展示大气压强的存在外，还可以将一根铅笔插入盛满水的玻璃杯中，让学生观察铅笔的形状是否发生了改变，从而让学生感知光的折射原理;还可以利用此玻璃杯，装满水后让学生从另一个角度观察玻璃杯背面的字或其他物品，让学生观察前后变化，从而理解凸透镜的相关知识……同一套器材或物品在教师灵活而巧妙的开发下，均可以展示出不同的物理现象，从而激发学生的好奇心和兴趣。

非常规物理实验的设计和取材，教师首先需在思想上高度重视，然后结合具体教学内容，发挥想象，准确、科学地进行演示，在显现具体的物理原理时还要注重物理实验方法的渗透，以更好地发挥非常规实验的效能。

【参考文献】

[1]张伟，郭玉英，刘炳升.非常规物理实验：有待深入开发的重要物理课程资源[J].物理教师，2005（9）：47-50

[2]张爱美.初中非常规物理实验的研究[J].中小学实验与装备，2015（3）：8

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